فرآیند سیاهکاری قطعات فلزی (Blackening / Black Oxide Coating)
سیاهکاری یا پوشش اکسید سیاه یکی از روشهای متداول برای محافظت از فلزات، به ویژه فولاد، در برابر خوردگی و سایش است. این فرآیند علاوه بر ایجاد رنگ مشکی یکنواخت، خواص سطحی فلز را نیز بهبود میبخشد.
۱. اهداف سیاهکاری
- افزایش مقاومت به خوردگی با ایجاد پوشش اکسیدی سطحی
- کاهش بازتاب نور و درخشندگی سطح
- بهبود ظاهر و یکنواختی رنگ قطعه
- کاهش سایش و اصطکاک در کاربردهای مکانیکی
- آمادهسازی سطح برای روغنکاری یا روانکاری بعدی
۲. مراحل فرآیند سیاهکاری
- تمیزکاری اولیه (Cleaning / Degreasing)
- قطعات از هر گونه چربی، روغن، گرد و غبار و زنگ زدگی پاک میشوند.
- روشها شامل شستشوی شیمیایی با قلیا، حلالها یا اولتراسونیک است.
- قلیاکاری و فعالسازی سطح (Pre-treatment / Pickling)
- قطعه در محلول اسیدی رقیق (معمولاً اسید سولفوریک یا هیدروکلریک) غوطهور میشود.
- هدف: حذف اکسیدهای سطحی و آمادهسازی سطح برای واکنش اکسیداسیون سیاه.
- سیاهکاری (Black Oxide Bath)
- قطعات در حمام قلیایی داغ (معمولاً سدیم هیدروکسید با اکسید کنندههای خاص) قرار میگیرند.
- دمای محلول و زمان غوطهوری کنترل میشود تا لایه اکسیدی سیاه یکنواخت ایجاد شود.
- این لایه بسیار نازک (چند میکرون) است اما سطح را برای مقاومت در برابر خوردگی آماده میکند.
- شستشو و خشک کردن (Rinse & Dry)
- پس از خروج از حمام، قطعات با آب تمیز شسته و خشک میشوند تا آثار محلول قلیایی حذف شود.
- روغنکاری یا پوشش محافظ (Optional Sealing / Oiling)
- برای افزایش مقاومت به خوردگی، سطح با روغن یا موم محافظ پوشش داده میشود.
- این مرحله باعث دوام بیشتر پوشش و کاهش اصطکاک سطحی میشود.
۳. نکات کلیدی کنترل فرآیند
- دما و زمان حمام سیاهکاری: دما معمولاً بین ۱۳۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد و زمان بین ۱۰ تا ۳۰ دقیقه.
- تمیزی قطعه قبل از سیاهکاری: هرگونه چربی یا زنگ زدگی باعث نقص پوشش میشود.
- غوطهوری یکنواخت: قطعات باید کاملاً در محلول غوطهور باشند تا رنگ یکدست شود.
- استفاده از پوشش محافظ بعد از سیاهکاری: روغن یا موم مقاومت به خوردگی را به شدت افزایش میدهد.
۴. مزایای سیاهکاری
- ظاهر زیبا و یکنواخت مشکی
- مقاومت نسبی به خوردگی و زنگ زدگی
- کاهش انعکاس نور و تابش سطحی
- بهبود چسبندگی رنگ یا پوششهای بعدی
- فرآیندی اقتصادی و سریع برای تولید انبوه